在石油钻井过程中,由于井下的工作环境和地质情况复杂,井下工具和信息的实时收集和传输对钻井过程是至关重要的。随着现在钻井技术的发展,对随钻测量技术的要求越来越高,现在不光要求测量地点能够越来越靠近钻头,还要求数据的实时传输以及多参数测量。如何在钻井过程中获取井下的基本状况参数和实时的井下工况数据,现在已经成为一个非常热门的问题。为了能够解决这些MWD技术在钻井过程中存在的问题,本文将对于基于钻柱信道的井下声波通信方法做出一定的探索和研究。　　 本文基于一维声传播模型,研究了周期性钻柱结构系统的声传播特性,给出了频散方程,分析了通带、阻带与钻柱参数的关系,随后利用信息论理论给出了钻柱信道容量计算模型,并进行了钻柱信道容量分析。针对钻柱系统中声传播特性,设计了随钻数据声波传输模拟系统,并且在模拟钻柱系统中进行了实验,实验显示,周期性钻柱系统的频谱具有梳状滤波器特性,在没有附加高斯噪声的情况下,普通ASK无法在其中传输,升余弦ASK调制在系统中的传输速率为65.7kb/s,FSK调制的传输速率为1.502kb/s,PSK调制的速率能达到1.676kb/s。在附加均值为0.2V的高斯噪声后,只有PSK能够准确解调出数据。在PSK调制的基础下,BCH编码技术成功实现解码。最后在OFDM试验中,成功实现了3.352kb/s的数据速率。通过实验表明:PSK调制方法能提高数据通信的可靠性,降低系统的误码率,提高系统的抗噪声性能,并且证明了OFDM技术在井下声波通信系统中的应用前景。